现代水处理技术发展趋势

对现有水处理技术的再认识 按高新时代的学科要求，对现有的水处理技术进行评价，是预测21世纪水处理科技如何发展的头一步工作。下面试提出现有水处理技术的3点不足之处。 水质的替代参数不能精确描述水质 描述水质的参数有两类，一类仅表示水中一种成分的浓度，电镀废水处理设备另一类则表示水中一组成分的浓度，称为水质的替代参数电镀废水处理替代参数是描述水处理过程的主要参数。但由于替代参数不能精确描述水质，水处理过程也就得不到精确的描述。 　　

浊度的不精确性就是一个最好的例子。浊度是饮用水标准中的一个主要替代参数。它的大小是以水的透过光或者散射光的能力来度量的。一般说来，浊度越小，水质越好。但浊度实际是用来表示水中的性状、大小和质量各异的全部微粒物的总浓度。这显然是一种不精确的水质描述。 五日生化需氧量（BOD5） 这个替代参数的不精确性是一个很好的例子。这个以有机物在生物降解过程中的氧气需要量作为有机物的当量代表，概念上可以说完全无瑕。 BOD5的不精确性源于所用的测定方法，这包括：测定中的微生物生长环境与生产中的环境迥异； BOD5与总BOD无精确的数量关系；不考虑废水中有机物物种和浓度

所产生的生化过程差别；不考虑接种所用的，由不同物种、不同密度的微生物所组成的生态系统的生化过程的差别。 　电镀废水零排放　因此，为了精确地描述水质，有必要对这些替代参数应用做出新的铨释或修正，或者创设更好的水质参数。 缺乏精确理论 现为下列一些代表现象： 对一个新的水处理过程和它的每一个阶段所产生的处理效率的精确数据必需通过中试厂进行模拟试验获取，无计算理论可循。 水处理设备的构型越复杂，其各部分尺寸的确定越要依赖经验规则。例如划分成5个功能区的机械搅拌澄清池，每个区所占池子总容积的百分数都是由经验定的。 理论和设计间的反差：对某些处理设备，一方面是存在一序列的用复杂的微分方程描述的理论；另一方面则是，它们的设计仍然只是按照规范条文，只需要进行简单的计算。快滤池就是一个很典型的例子。 缺乏精确理论使水处理技术停留在经验技术阶段。 分析思路可能要另辟蹊径 水处理技术缺乏精确理论的一个原因，可能是对水处理过程分析的思路不合拍，于是就出现探求新思路的问题。 按混沌的概念，紊流、微生物群体的生长这些水处理过程常见的现象都属于混沌。因此，混沌也就可能成为一条新思路，值得加以讨论。 什么是混沌？可以通过著名的“蝴蝶效应”获得初步概念。“对初始条件的敏感依赖性”是混沌的一个基本条件。“蝴蝶效应”是对这一基本条件的夸大性形象表述。其意是：南美亚马逊河流域热带雨林中一只蝴蝶的翅膀扇动所引起的扰动气流，两周后在北美的得克萨斯州可能引起一场龙卷风。Wiener引用一首民谣对“蝴蝶效应”做了生动的表述，增加了它的可理喻性。民谣为：钉字缺，蹄铁卸；蹄铁卸，战马蹶；战马蹶，骑士绝；骑士绝，战士折；战士折，国家灭。这里，钉子是“蝴蝶”，国家灭是“龙卷风”。

实际上，水处理过程中有许多现象可以认为就是“蝴蝶效应”。活性污泥法运行中出现的污泥膨胀现象，就是一个例子。污泥膨胀指，在沉淀池内正常状态下只占一定池子容积比例的污泥，由于在短时间内出现污泥容积突然膨胀，从而打乱了活性污泥法正常运行的现象。这里，“龙卷风”显然是污泥膨胀，但“蝴蝶”则可能有多种形态。